Rangkuman Materi Magnet Kelas 9 Tingkat SMP

Kemagnetan

Sifat-sifat magnet sebagai berikut:

• Dapat menarik benda logam tertentu
• Gaya tarik manet terbesar terletak pada kedua kutubnya
• Memiliki dua kutub magnet, yaitu arah utara (U) dan arah selatan (S)
• Kutub magnet yang berlainan jenis akan tarik menarik
• Kutub magnet yang sejenis akan tolak menolak
• Gaya pada kutub utara magnet mengarah ke luar
• Gaya pada kutub selatan magnet mengarah ke dalam

Kemagnetan adalah sifat suatu zat yang bisa diamati sebagai  gaya tarik atau gaya tolak antara kutub-kutub senama atau tidak senama. Dalam pembuatan magnet pada prinsipnya adalah mengubah susunan magnet elementer yang tidak beraturan menjadi searah dan teratur.

Pembuatan Magnet

Cara yang digunakan untuk membuat magnet ada tiga, yaitu:

Dengan cara induksi

Besi dan baja (magnet elementer) didekatkan dengan magnet tetap, magnet elementer akan terinduksi (terpengaruh) magnet tetap. Magnet elementer menjadi teratur dan searah sehingga besi dan baja tersebut akan menjadi magnet  dan dapat menarik serbuk besi atau paku yang yang ada didekatnya.

Dengan cara menggosok

Besi dapat bersifat seperti magnet dengan cara besi digosokkan pada salah satu ujung magnet tetap secara searah.

Dengan memberi arus listrik

Besi atau baja dililit kawat berarus listrik, magnet elementer pada besi atau baja akan menjadi teratur dan searah karena adanya arus listrik searah (DC). Besi atau baja tersebut akan menjadi magnet selama ada arus listrik.

Magnet akan hilang sifat kemagnetannya apabila magnet dipanaskan, dipukul-pukul, dan dialiri arus listrik bolak balik (AC).

Induksi Elektromagnetik

Induksi elektromagnetik merupakan suatu kejadian yang dapat menimbulkan arus listrik karena adanya perubahan fluks magnetik. Fluks magnetic adalah banyaknya medan magnet yang melewati luas penampang tertentu. Alat yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik  adalah transformator atau trafo. Trafo adalah alat untuk mengubah memperbesar atau memperkecil tegangan AC.

Rumus yang berlaku pada transformator:

Keterangan:

Vp = tegangan primer (volt)

Vs = tegangan sekunder (volt)

Np = jumlah lilitan primer

Ns = jumlah lilitan sekunder

Ip = kuat arus primer (A)

Is = kuat arus sekunder (A)

Pada penggunaan trafo akan ada energi yang terbuang melalui panas. Untuk meminimalkan energi yang terbuang maka diperlukan efisiensi trafo. Efisiensi trafo dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

η = efisiensi transformator

Pp = daya primer (watt)

Ps = daya sekunder (watt)

Gaya Lorentz

Gaya Lorentz adalah semua gaya elektromagnetik pada partikel bermuatan yang bergerak dengan kecepatan tertentu melalui medan listrik dan medan magnet. Gaya Lorentz dapat dirumuskan sebagai berikut:

F = B x I x L

Keterangan:

F = gaya Lorentz (N)

B = kuat medan magnet (Tesla)

I = kuat arus listrik (A)

L = Panjang kawat/ penghantar (meter)

Contoh Soal & Pembahasan Magnet Kelas 9 Tingkat SMP

1. P = selatan, Q = utara, R = selatan, S = utara
2. P = utara, Q = selatan, R = utara, S = selatan
3. P = selatan, Q = selatan, R = utara, S = selatan
4. P = utara, Q = selatan, R = selatan, S = utara

PEMBAHASAN :
Sifat kutub magnet:

• Kutub-kutub senama jika didekatkan akan tolak menolak, dan
• Kutub-kutub tidak senama jika didekatkan akan Tarik menarik.

Maka dari sifat tersebut, kutub-kutub klip pada gambar adalah:

• Klip PQ ⇒ P = utara dan Q = selatan
• Klip RS ⇒ R = utara dan S = selatan

P memiliki kutub utara karena berdekatan dengan kutub selatan magnet, begitu seterusnya
Jawaban B

1. Q kutub utara dan R kutub utara
2. Q kutub selatan dan R kutub utara
3. Q kutub selatan dan R kutub selatan
4. P kutub utara dan S kutub selatan

PEMBAHASAN :
Karena kedua kutub magnet Q dan R saling tolak menolak maka kedua kutubnya sama. Jadi, jika P kutub utara, maka Q kutub selatan. Agar tolak menolak, maka R harus kutub selatan dan S kutub utara.
Jawaban C

1. induksi, B kutub S
2. induksi, B kutub S
3. elektromagnet, B kutub S
4. elektromagnet, B kutub U

PEMBAHASAN :
Pembuatan magnet dengan cara mendekatkan magnet merupakan proses induksi. Kutub B karena didekatkan dengan kutub utara maka akan menjadi kutub S.
Jawaban B

1. utara dan selatan
2. selatan dan utara
3. utara dan utara
4. selatan dan selatan

PEMBAHASAN :
Arah pergeseran dari titik P menuju Q. Titik akhir akan memiliki sifat yang tidak sejenis dengan kutub magnet yang menggosoknya. Maka karena berakhir di Q, maka kutub Q adalah Utara karena kutub magnet yang digosok adalah kutub Selatan dan kutub P adalah Selatan berlawanan dengan kutub Q
Jawaban B

1. 6.000 V
2. 7.000 V
3. 7.500 V
4. 8.800 V

PEMBAHASAN :
Diketahui:

• Lilitan kumparan primer (Np) = 50
• Lilitan kumparan sekunder (Ns) = 2000
• Benda potensial primer (Vp) = 220 V

Jawaban D

1. P = kutub selatan, Q = kutub utara, sementara
2. P = kutub utara, Q = kutub selatan, permanen
3. P = kutub utara, Q = kutub selatan, sementara
4. P = kutub selatan, Q = kutub utara, permanen

PEMBAHASAN :
Kutub magnet yang digunakan adalah kutub selatan (S). ujung akhir magnet yang digosokan akan menjadi berlawanan dengan magnet yang menggosokannya. Maka P = kutub utara dan Q = kutub selatan. Jika magnet yang terbuat dari besi, maka kemagnetanya bersifat sementara.
Jawaban C

1. Besi
2. Plastik
3. Kayu
4. Alumunium

PEMBAHASAN :
Feromagnetik yaitu bahan yang dapat ditarik kuat oleh magnet. Yang dapat ditarik kuat adalah besi, sedangkan Alumunium ditarik lemah atau disebut paramagnetik. Sedangkan kayu dan plastik tidak ditarik magnet atau disebut diamagnetik
Jawaban A

PEMBAHASAN :
Garis gaya magnet memiliki sifat sebagai berikut:

• Tidak berpotongan.
• Keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet.
• Semakin rapat garis gaya magnet artinya semakin kuat medan magnetnya dan semaking regang maka maka semakin lemah medan magnetnya.

Maka garis gaya magnet keluar dari kutub utara dan masuk dari kutub selatan
Jawaban B

PEMBAHASAN 
Pembuatan magnet terdiri dari tiga cara, yaitu

1. cara mengosok,
2. cara indukasi,
3. cara arus listrik atau elektromagnetik.

Jawaban A

1. 825 lilitan
2. 850 lilitan
3. 900 lilitan
4. 950 lilitan

PEMBAHASAN :
Diketahui:
V_P = 220 V
V_s = 600 V
N₃ = 4.500 lilitan
Menentukan N_p

Jawaban A